结瘤大豆中的磷利用效率：尼日利亚的基因型分类及产量响应

《Agronomy Journal》：Phosphorus efficiency in nodulating soybeans: Genotype classification and yield response in Nigeria

磷效率大豆品种选育研究在尼日利亚开展，通过三水平磷处理（0/30/90 kg P ha?1）试验发现TGx 1456-2E和TGm 1419两个热带大豆品种在低磷条件下具有显著产量优势（无磷处理1.4 t ha?1）且磷肥利用效率最高，RP处理增产13.3%，TSP处理增产43.3%。研究提出基于产量-磷吸收的品种分类框架，为低磷土壤大豆遗传改良提供新方向。

　　

摘要

磷是限制高风化热带土壤中大豆（Glycine max (L.) Merrill）产量的主要营养因素。本研究评估了在尼日利亚不同磷条件下自由结瘤大豆品系的磷利用效率（PUE），该地区小农户获取根瘤菌接种剂和可溶性肥料的机会往往有限。实验在两个地点进行，设置了三种磷处理：0公斤磷/公顷（对照）、30公斤磷/公顷（以三重过磷酸钙TSP形式施用）和90公斤磷/公顷（以岩磷形式施用）。采用随机完全区组设计，重复四次，共评估了13个大豆品系。通过籽粒产量和地上部磷吸收量计算PUE，结果发现TGx 1456-2E（TGx代表热带大豆杂交种）和TGm 1419（TGm代表热带Glycine max）为高效品系：在不施磷的情况下，平均籽粒产量为1.4吨/公顷；施用岩磷时产量为1.6吨/公顷；施用三重过磷酸钙时产量为1.65吨/公顷。与对照相比，施用岩磷使籽粒产量增加了13.3%，施用三重过磷酸钙使产量增加了43.3%。高效品系在单位磷吸收量下的地上部干物质产量更高，表明其内部磷利用能力更强，更能适应低磷环境。品系分类遵循Gerloff提出的基于籽粒产量-磷吸收量的框架，重点考虑了与农业生产相关的磷利用效率指标。尽管结瘤和生物固氮作用并非本研究的主要目标，但建议未来进一步研究它们与磷利用效率之间的潜在相互作用。这些发现有助于理解大豆品系在磷利用效率上的差异，并为培育适应西非小农户常见缺磷生产系统的大豆品种提供实际指导。

通俗语言总结

磷对大豆生长至关重要，但热带土壤中磷的含量往往不足。本研究考察了13种大豆品种在尼日利亚不同磷水平下的生长和产籽情况。研究人员设置了三种条件：不添加磷、低磷和高磷。其中两种品系（TGx 1456-2E和TGm 1419）在低磷土壤中表现优异，不添加磷时产量为1.4吨/公顷，添加磷后产量可达1.65吨/公顷。添加磷使籽粒产量提高了43%。这些品系具有高效的磷利用能力，为培育更好的大豆品种提供了潜力。研究结果为开发适合低磷土壤的大豆品种提供了依据，有助于在恶劣环境中提高产量。后续研究将进一步探讨这些大豆如何形成根瘤以增强氮吸收能力，从而提高其可持续性。

利益冲突声明

作者声明与本文的研究、作者身份及发表无关的潜在利益冲突。

数据可用性声明

本研究生成和分析的数据集可在此存储库获取：Uzokwe, Veronica Nwakaego E (2024), “Phosphorus Use Efficiency Genotype Classification and Yield Response,” Mendeley Data, V1, Doi: 10.17632/dx7jffhxz2.1；链接：https://data.mendeley.com/preview/dx7jffhxz2?a=959007e0-3646-4f9c-8525-1da1235b86c0